段曉杰
水泥混凝土路面具有強度高、穩定性及耐久性好,經濟效益高的優點,能適應重載、高速而繁密的汽車運輸要求,因而在我國一些城市道路、工礦道路、停車場普遍采用。我國水泥混凝土路面設計使用年限為30年。但是,由于施工粗糙,違反操作,材料缺乏質量控制,往往在投入使用后不久路面就出現破損,如邊角擠碎、面板斷裂等。
沿接縫兩側數十厘米寬度內,混凝土路面常出現擠碎、錯臺、拱起等。
1)傳力桿位置不正確,滑動間隙過小,這樣便制約了板體的伸縮。當板體伸脹時,傳桿將產生彎曲,在混凝土中產生了較大的拉應力,導致板體開裂,負荷能力降低,在車輛的重復荷載沖擊下產生損壞。
2)在施工中脹縫內局部有混凝土搭連或落入堅硬的雜屑,阻礙了板體的伸脹,本應作用在脹縫整個立面上的力只通過這些點來傳遞,造成局部壓應力集中。當應力值超過混凝土抗剪強度時,板即發生擠壓碎裂。當壓應力未超過混凝土抗剪強度時,縫旁兩板會向上拱起。
3)交通量過于集中,使基礎承載力在橫向各幅板上分布不均勻,各幅沉陷不一致,或者因縱縫設拉桿,使板塊產生橫向位移,縱縫拉寬或錯臺;或者縮縫的裂口斷面被磨光,集料失去嵌鎖作用,傳力效果降低,在各種因素作用下,導致錯臺損壞。
水泥混凝土板體的裂縫大致可分為早期裂縫和后期裂縫兩種。
裂縫產生的原因:
1)混凝土攪拌不均勻,配合比不穩定;強度未能達到設計要求,在設計荷載作用下產生裂縫。2)振搗不均勻,出現漏振、過振,造成板體的強弱不均。3)真空吸水時,吸墊相互搭接處,水不易吸出,造成薄弱環節。4)溫差影響。尤其在春秋季節,夜間施工,白天曝曬,使混凝土濕脹干縮和徐變特性受到約束,容易出現早期裂縫。5)切縫時間掌握不當;切割深度不夠,使混凝土不能按預想從縮縫處斷裂。6)道路基層未嚴格按照施工規范進行施工或管溝回填土不密實,使基層部分軟硬不一,強度不均,產生不均勻下沉。在荷載作用下,混凝土板體產生剪切,形成裂縫。
水泥混凝土板塊表面的破壞集中表現為脫皮、露骨等。
1)混凝土配合比不正確。2)原材料質量不合格。3)混凝土澆筑后未按要求進行養護或齡期不夠而過早加載的影響。4)路面施工時,不是原漿抹面。5)高溫下施工,混凝土表面水分蒸發過快,造成干縮;或雨天施工,未采取有效的防護措施,板面受到雨水沖刷,混凝土強度等降低,從而引起脫皮、露骨。
為了消除上述混凝土路面的通病,可以從以下幾個方面進行預防:
1)基層是路面的彈性支承,其強度的高低關系到路面質量的好壞。要求平整堅實,接觸緊密,受力均勻,穩定性好。在澆筑層面前,對基層須進行全面檢查(平整度、密實度、彎沉值、斷面尺寸),不符合驗收標準的不得進行面層鋪筑。
2)管道溝槽回填土施工應嚴格按照規范要求進行分層回填、分層夯實,使其回填土密實度達到最佳狀態。以免形成薄弱地段,引發路基不均勻下沉而產生裂縫。
3)水泥、砂、石子等原材料進場前必須經試驗合格后方能進場。對原材料中所含的雜質采取措施,盡量剔除干凈。
4)水泥混凝土路面施工前30天,必須由試驗室做混凝土配比試驗,得出最佳配合比。施工中嚴格按照施工工藝,確?;旌狭系乃冶龋F場攪拌應有計量裝置。憑經驗加料加水存在嚴重的隨意性,必須絕對禁止。此外在攤鋪混合料之前,必須對基層頂面灑水濕潤。
5)混凝土澆筑前,應檢查傳力桿或拉桿的定位及其固定措施(以及一些邊緣鋼筋的設置),不可遺漏。澆筑時保證平直、不變位。對脹縫中傳力桿的活動端應用套管封閉,避免燒死,套管頂部留空3cm,填以紗頭或泡沫屑。
6)脹縫內加有混凝土搭邊應用扁鑿撬出,直至露出預先安裝的嵌縫板頂,以保脹縫貫通,嵌縫板應用無節的軟木或合成軟板,并經防腐處理,同時預留傳力桿孔位。
7)嚴格掌控真空吸水時間,開始吸水時,不得把真空度提得過高,以免造成假吸水。吸墊搭接處是混凝土產生早期裂縫的薄弱地段,所以在施工時,要盡量減小搭接寬度。
8)嚴格掌握切割時間,施工人員應24 h值班,切割深度盡量加深,以保證板體在預想位置斷裂。在特殊地段切割時要盡量減少銳角。
9)填縫工作應及時,灌縫要飽滿,使砂石雜屑不能進入縫內,影響混凝土路面的脹縮。在混凝土路面投入使用后,應經常對其進行養護,填縫料在夏天被擠出,應及時鏟除,冬季縫增寬或填縫料喪失脫落,應及時補灌,對填縫料因質量不佳,過早引起老化失去彈性的,應鏟除更新。加強養護,養護是保證水泥混凝土充分進行水化作用,增強水泥混凝土強度的關鍵。根據市區車多的特點,應采用噴灑養護和草苫覆蓋相結合的方法。養護時間不少于7 d,養護期嚴禁機動車上路,以免水泥混凝土路面早期強度遭到破壞。
總之,水泥混凝土路面施工一定要仔細認真,嚴格按照規范進行,保證道路的施工質量。
[1] 趙廣春.水泥混凝土路面通病分析及防治[J].黑龍江交通科技,2001(5):30.
[2] 劉再成,富志鵬,韋 剛.水泥混凝土路面常見病害與預防[J].山西建筑,2010,36(5):260-261.